<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<Gradivo ID="19045" NadgradivoID="1516" NRID="24009490" OceID="0" DomainUrl="https://dirros.openscience.si/" IzpisPolniUrl="https://dirros.openscience.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&amp;id=19045" StOgledov="1174" StPrenosov="668" StOcen="0" VsotaOcen="0" DatumIzvoza="2026-06-23 20:04:03" OcenaSkupna="0" StPodgradiv="0" StudijskiProgramEvsID="" JeIndeksirano="0" JeVecAvtorjev="0" DovoliZahtevkeZaDostop="0">
  <PID Url="http://hdl.handle.net/20.500.12556/DiRROS-19045">20.500.12556/DiRROS-19045</PID>
  <Naslov>Relaxations and exact solutions to Quantum Max Cut via the algebraic structure of swap operators</Naslov>
  <Podnaslov></Podnaslov>
  <TujJezik_Naslov></TujJezik_Naslov>
  <TujJezik_Podnaslov></TujJezik_Podnaslov>
  <Opis>The Quantum Max Cut (QMC) problem has emerged as a test-problem for designing approximation algorithms for local Hamiltonian problems. In this paper we attack this problem using the algebraic structure of QMC, in particular the relationship between the quantum max cut Hamiltonian and the representation theory of the symmetric group. The first major contribution of this paper is an extension of non-commutative Sum of Squares (ncSoS) optimization techniques to give a new hierarchy of relaxations to Quantum Max Cut. The hierarchy we present is based on optimizations over polynomials in the qubit swap operators. This is in contrast to the &quot;standard&quot; quantum Lasserre Hierarchy, which is based on polynomials expressed in terms of the Pauli matrices. To prove correctness of this hierarchy, we exploit a finite presentation of the algebra generated by the qubit swap operators. This presentation allows for the use of computer algebraic techniques to manipulate and simplify polynomials written in terms of the swap operators, and may be of independent interest. Surprisingly, we find that level-2 of this new hierarchy is numerically exact (up to tolerance $10^{-7}$) on all QMC instances with uniform edge weights on graphs with at most 8 vertices. The second major contribution of this paper is a polynomial-time algorithm that computes (in exact arithmetic) the maximum eigenvalue of the QMC Hamiltonian for certain graphs, including graphs that can be &quot;decomposed&quot; as a signed combination of cliques. A special case of the latter are complete bipartite graphs with uniform edge-weights, for which exact solutions are known from the work of Lieb and Mattis. Our methods, which use representation theory of the symmetric group, can be seen as a generalization of the Lieb-Mattis result.</Opis>
  <TujJezik_Opis></TujJezik_Opis>
  <KljucneBesede>
    <Beseda>Quantum Max Cut</Beseda>
    <Beseda>swap operators</Beseda>
    <Beseda>noncommutative polynomials</Beseda>
    <Beseda>symmetric group</Beseda>
    <Beseda>Gröbner bases</Beseda>
  </KljucneBesede>
  <TujJezik_KljucneBesede>
    <Beseda>Quantum Max Cut</Beseda>
    <Beseda>Swap operatorji</Beseda>
    <Beseda>nekomutativni polinomi</Beseda>
    <Beseda>simetrična grupa</Beseda>
    <Beseda>Gröbnerjeve baze</Beseda>
  </TujJezik_KljucneBesede>
  <Potrjeno>true</Potrjeno>
  <JeZaklenjeno>false</JeZaklenjeno>
  <JeRecenzirano>true</JeRecenzirano>
  <Zaloznik></Zaloznik>
  <Izvor></Izvor>
  <Jezik ID="1033" ISO639-3="eng">Angleški jezik</Jezik>
  <TujJezik ID="1060" ISO639-3="slv">Slovenski jezik</TujJezik>
  <Povezave></Povezave>
  <Pokrivanje></Pokrivanje>
  <CasovnoPokritje></CasovnoPokritje>
  <AvtorskePravice></AvtorskePravice>
  <VrstaGradiva ID="" DRIVER="info:eu-repo/semantics/other">Neznano</VrstaGradiva>
  <DatumVstavljanja>2024-06-04 11:52:46</DatumVstavljanja>
  <DatumObjave>2024-06-04 11:52:47</DatumObjave>
  <DatumSpremembe>2024-06-05 03:37:49</DatumSpremembe>
  <DatumTrajnegaHranjenja>0000-00-00 00:00:00</DatumTrajnegaHranjenja>
  <LetoIzida>2024</LetoIzida>
  <LetoIzidaDo>0</LetoIzidaDo>
  <KrajIzida></KrajIzida>
  <LetoIzvedbe>0</LetoIzvedbe>
  <KrajIzvedbe></KrajIzvedbe>
  <Opomba>
</Opomba>
  <StStrani>88 str.</StStrani>
  <StevilcenjeNivo1>[article no.] 1352</StevilcenjeNivo1>
  <StevilcenjeNivo2>Vol. 8</StevilcenjeNivo2>
  <Kronologija>2024</Kronologija>
  <Patent_Stevilka></Patent_Stevilka>
  <Patent_DatumVeljavnosti>0000-00-00</Patent_DatumVeljavnosti>
  <VerzijaDokumenta>Zaloznikova</VerzijaDokumenta>
  <StatusObjaveDrugje>Objavljeno</StatusObjaveDrugje>
  <VrstaStroskaObjave>NiDoloceno</VrstaStroskaObjave>
  <DatumPoslanoVRecenzijo>0000-00-00</DatumPoslanoVRecenzijo>
  <DatumSprejetjaClanka>0000-00-00</DatumSprejetjaClanka>
  <DatumObjaveClanka>2024-01-01</DatumObjaveClanka>
  <Licence>
    <Licenca ID="6" Kratica="CC BY 4.0" Naziv="Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna" URL="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl" Logo="by.png" LogoPolniUrl="https://dirros.openscience.si/teme/dirros/img/licence/by.png" DatumZacetkaLicenciranja="" VezanoNa="" VezanoNaAng="" Besedilo="" BesediloAng=""></Licenca>
  </Licence>
  <EmbargoDo></EmbargoDo>
  <VrstaEmbarga ID="1" Naziv="Takojšnja javna objava" OpenAIREDostop="openAccess"></VrstaEmbarga>
  <Osebe>
    <Oseba ID="15113" Ime="Adam" Priimek="Bene Watts" AltIme="Adam Bene Watts" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="439798531" Afiliacija="" ArrsID="" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="15114" Ime="Anirban" Priimek="Chowdhury" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="445063171" Afiliacija="" ArrsID="" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="15115" Ime="Aidan" Priimek="Epperly" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="445063427" Afiliacija="" ArrsID="" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="15116" Ime="J. William" Priimek="Helton" AltIme="Bill Helton" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="69427299" Afiliacija="" ArrsID="" ORCID=""></Oseba>
    <Oseba ID="15117" Ime="Igor" Priimek="Klep" AltIme="" VlogaID="70" VlogaNaziv="Avtor" ConorID="26937955" Afiliacija="" ArrsID="22353" ORCID=""></Oseba>
  </Osebe>
  <Identifikatorji>
    <Identifikator ID="4" Sifra="UDK" Naziv="UDK" URL="">512</Identifikator>
    <Identifikator ID="9" Sifra="ISSN-clanka" Naziv="ISSN pri članku" URL="">2521-327X</Identifikator>
    <Identifikator ID="15" Sifra="DOI" Naziv="DOI" URL="http://dx.doi.org/10.22331/q-2024-05-22-1352">10.22331/q-2024-05-22-1352</Identifikator>
    <Identifikator ID="3" Sifra="CobissID" Naziv="COBISS_ID" URL="https://plus.cobiss.net/cobiss/si/sl/bib/197706499">197706499</Identifikator>
  </Identifikatorji>
  <Datoteke>
    <Datoteka ID="26164" DatotekaNRID="13781209" NamenDatotekeID="2" NamenDatoteke="Predstavitvena datoteka" FormatDatotekeID="2" FormatDatoteke=".pdf" MIME="application/pdf" IkonaFormata="pdf.gif" IkonaFormataPolniUrl="https://dirros.openscience.si/teme/dirros/img/fileTypes/pdf.gif" VelikostDatoteke="1511156" VelikostDatotekeKratko="1,44 MB" DatumVstavljanja="2024-06-04 11:54:18" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="true" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="0">
      <Naziv>q-2024-05-22-1352.pdf</Naziv>
      <OrgNaziv>q-2024-05-22-1352.pdf</OrgNaziv>
      <URL></URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5>500D62CC503CC3D66CECC70A59C6B302</MD5>
      <SHA256>545d00d0ccca3cd0eb23abf619078f184f44e50ec56cdbe703cf5545b7e702ba</SHA256>
      <UUID>68c7b618-2258-11ef-9c9e-001a4af901a5</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://dirros.openscience.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=26164</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
        <Vsebina TipVsebine="GoloBesedilo" JezikID="1033" Oznaka="" Dolzina="254186"></Vsebina>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
    <Datoteka ID="26163" DatotekaNRID="0" NamenDatotekeID="5" NamenDatoteke="Izvorni URL" FormatDatotekeID="56" FormatDatoteke="URL" MIME="text/url" IkonaFormata="html.gif" IkonaFormataPolniUrl="https://dirros.openscience.si/teme/dirros/img/fileTypes/html.gif" VelikostDatoteke="0" VelikostDatotekeKratko="0,00 KB" DatumVstavljanja="2024-06-04 11:52:49" JeZbrisana="false" JeJavnoVidna="true" JeIndeksirana="false" JeVidno="true" VidnoOd="01.01.1970" Zaporedje="1">
      <Naziv></Naziv>
      <OrgNaziv></OrgNaziv>
      <URL>https://quantum-journal.org/papers/q-2024-05-22-1352/#</URL>
      <Opis></Opis>
      <OpisTujJezik></OpisTujJezik>
      <UrlObdelave></UrlObdelave>
      <FrekvencaAzuriranjaID>1</FrekvencaAzuriranjaID>
      <Verzija></Verzija>
      <MD5></MD5>
      <SHA256></SHA256>
      <UUID>34304233-2258-11ef-9c9e-001a4af901a5</UUID>
      <PID></PID>
      <PrenosPolniUrl>https://dirros.openscience.si/Dokument.php?lang=slv&amp;id=26163</PrenosPolniUrl>
      <Vsebine>
      </Vsebine>
    </Datoteka>
  </Datoteke>
  <Organizacije>
    <Organizacija OrganizacijaID="45" Kratica="IMFM" ZavodEvsID="4500450" Logo="imfm.png" LogoPolniUrl="https://dirros.openscience.si/teme/dirros/img/logo/imfm.png">Inštitut za matematiko, fiziko in mehaniko</Organizacija>
  </Organizacije>
  <OrganizacijeVira>
  </OrganizacijeVira>
  <MetodeZbiranjaPodatkov>
  </MetodeZbiranjaPodatkov>
  <TipologijaDela ID="1.01" Koda="1.01" Naziv="Izvirni znanstveni članek" SchemaOrg="Article"></TipologijaDela>
  <OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARRS//P1-0222" Stevilka="P1-0222" Naslov="Algebra, teorija operatorjev in finančna matematika" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARRS//J1-50002" Stevilka="J1-50002" Naslov="Realna algebraična geometrija v matričnih spremenljivkah" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARRS//J1-2453" Stevilka="J1-2453" Naslov="Matrično konveksne množice in realna algebraična geometrija" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARRS//N1-0217" Stevilka="N1-0217" Naslov="Nekomutativna realna algebraična geometrija s sledjo" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/ARRS//J1-3004" Stevilka="J1-3004" Naslov="Hkratna podobnost matrik" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/EC//101017733" Stevilka="101017733" Naslov="QuantERA II ERA-NET Cofund in Quantum Technologies" Akronim="QuantERA II" Delez="0"></OpenAIRE>
    <OpenAIRE ProjektID="info:eu-repo/grantAgreement/other/Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada/RGPIN-2019-04198" Stevilka="RGPIN-2019-04198" Naslov="" Akronim="" Delez="0"></OpenAIRE>
  </OpenAIRE>
  <Ostalo>
    <StIrodsDatotek>0</StIrodsDatotek>
    <StDatotekPodTrajnimEmbargom>0</StDatotekPodTrajnimEmbargom>
    <StDatotekZOmejenimDostopom>0</StDatotekZOmejenimDostopom>
  </Ostalo>
</Gradivo>
